WO2019203612A1 - 투과도 가변 필름 및 이를 포함하는 스마트 윈도우 - Google Patents

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WO2019203612A1
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electrode substrate
pattern
variable transmittance
transmittance film
barrier rib
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PCT/KR2019/004755
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배남석
손용구
이승헌
권태균
윤영식
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present application relates to a variable transmittance film and a smart window comprising the same.
  • Transmittance variable film is easy to transmit and block the light flowing from the outside, it can be used as a light blocking film of smart windows for buildings, sunroof for cars and transparent displays. At this time, it is essential for the transmittance variable film to maintain a constant cell gap between both substrates.
  • a partition such as a ball spacer, a column spacer, and a honeycomb pattern may be representatively used.
  • a partition such as a ball spacer, a column spacer, and a honeycomb pattern
  • a ball spacer and a column spacer when the film is placed vertically in a large area, an appearance defect issue that occurs when the liquid phase is slid to the bottom by gravity is occurring. Accordingly, in the field of variable transmittance film, research is being conducted to solve the problem of appearance defects through the technology of patterning the partition wall.
  • the present application is to provide a variable transmittance film and a smart window comprising the same.
  • a first electrode substrate and a second electrode substrate provided to face each other;
  • a liquid receiving layer disposed between the first electrode substrate and the second electrode substrate, the liquid receiving layer including a liquid material and a partition pattern partitioning the liquid material into two or more spaces;
  • At least some of the barrier rib pattern provides a variable transmittance film including a passage area connecting adjacent spaces.
  • another exemplary embodiment of the present application provides a smart window including the variable transmittance film.
  • variable transmittance film may remove bubbles generated during the cell bonding process even when manufactured in a large area, and thus may have an improved effect on the appearance of the cell.
  • FIG. 1 is a view illustrating a shape of a partition pattern of a variable transmittance film according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 2 is a view illustrating a form in which a passage region is provided in a pair of edge regions facing each other in a partition pattern of a variable transmittance film according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG 3 is a view schematically showing the shape of a passage region of a variable transmittance film according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 4 is a view showing a passage area in each of two or three pairs of edge regions facing each other in the barrier rib pattern of the variable transmittance film according to the exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 6 is an OM image taken in a transmissive mode of an interior space of a partition in a variable transmittance film prepared according to Example 2 of the present application.
  • FIG. 7 is an OM image taken in a transmissive mode of an interior space of a partition in a variable transmissivity film manufactured according to Comparative Example 1 of the present application.
  • FIG. 9 is a view schematically showing the shape of the passage region of the variable transmittance film according to an embodiment of the present application.
  • FIG. 10 is an SEM image of one section of a partition pattern in a variable transmittance film prepared according to Example 3 of the present application.
  • FIG. 11 is an SEM image photographing a section of a partition pattern in a variable transmittance film according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 13 is a photograph of a partition pattern after a developing process in the manufacturing process of a variable transmittance film according to Example 4 of the present application.
  • FIG. 13 is a photograph of a partition pattern after a developing process in the manufacturing process of a variable transmittance film according to Example 4 of the present application.
  • Variable permeability film according to an embodiment of the present application, the first electrode substrate and the second electrode substrate provided to face each other; And a liquid receiving layer provided between the first electrode substrate and the second electrode substrate, the liquid receiving layer including a liquid material and a partition pattern dividing the liquid material into two or more spaces, wherein at least some of the partition patterns are adjacent to each other. A passageway area connecting the spaces.
  • variable transmittance film refers to a film whose light transmittance may be changed depending on whether a voltage is applied.
  • the light transmittance refers to the ratio of the intensity of the light transmitted through the material layer or the interface to the incident light intensity.
  • the light transmittance change before and after voltage application be about 10% or more. More specifically, the light transmittance change before and after applying the voltage may be about 10% or more, about 20% or more, about 40% or more, about 60% or more, or about 80% or more.
  • light may refer to visible light, for example, light having a wavelength in the range of 380 nm to 780 nm.
  • the term "upper” used in the present application with respect to the position between the configuration is used in the meaning corresponding to “above” or “upper”, when the configuration having the position is present directly on the other configuration It may mean, or may mean that there is a different configuration between them.
  • a barrier rib patterned as a method for maintaining a cell gap may be representatively used.
  • bubbles are not efficiently released and bubbles are trapped in the space partitioned by the partition wall.
  • Such defects tend to be deeper as the viscosity of the liquid material increases, and show a tendency to deepen due to bubble expansion when evaluating the reliability of the cell, thus acting as a big problem in evaluating the appearance and durability of the cell.
  • variable permeability film may be applied to a liquid-based cell such as polymer dispersed liquid crystal (PDLC), electrochromic (EC), etc. as well as the electrophoretic method described above.
  • a liquid-based cell such as polymer dispersed liquid crystal (PDLC), electrochromic (EC), etc. as well as the electrophoretic method described above.
  • the liquid receiving layer including a partition pattern for partitioning the liquid material into two or more spaces may be a roll-to-roll photolithography, roll-to-roll imprinting, photolithography, imprinting, or the like. It can be formed through the process.
  • the barrier rib pattern may be formed by providing an acrylic or epoxy polymer layer on any one electrode substrate and patterning the polymer layer.
  • the electrode surface is not exposed due to the residual film, which may cause a problem in that the driving voltage becomes high. Therefore, the liquid-receiving layer is more preferably formed by a roll-to-roll photolithography or photolithography process.
  • the partition pattern may include a border structure of closed figures connected in series.
  • the closed figure may be n-square (n is even), and more specifically, the closed figure may be rectangular or hexagonal.
  • 1 shows a closed shape of the partition pattern according to the exemplary embodiment of the present application in a hexagonal shape.
  • the pitch of the barrier rib pattern may be 100 ⁇ m to 3,000 ⁇ m, and 200 ⁇ m to 3,000 ⁇ m.
  • the pitch of the partition pattern means a distance p between the centers of gravity of the closed figures adjacent to each other, and the pitch p of the partition pattern is illustrated in FIG. 2.
  • the pitch of the barrier rib pattern is 100 ⁇ m or more, an optical property loss such as an increase in haze may be minimized as the area ratio of the barrier rib pattern is increased, and when the pitch of the barrier rib pattern is 3,000 ⁇ m or less, staining due to cell gap unevenness may be prevented.
  • the thickness q of the barrier rib pattern may be 5 ⁇ m to 50 ⁇ m, and preferably 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the thickness of the partition means the shortest distance from the point of contact with the first electrode substrate to the point of contact with the second electrode substrate.
  • the thickness of the barrier rib pattern is 5 ⁇ m or more, it is possible to prevent a precipitation failure issue due to solubility problems of a high concentration of liquid substance, and when it is 50 ⁇ m or less, it may be easy to secure a variable transmission range.
  • the partition patterns may include a passage area connecting adjacent spaces.
  • the passage region may be formed by patterning a portion of the barrier rib pattern.
  • one surface of the barrier rib pattern is provided in contact with the first electrode substrate, and the other surface of the barrier rib pattern facing the first electrode substrate of the barrier rib pattern is provided in the second electrode substrate. It is provided in contact with.
  • the area of the area provided with the passage area may be greater than 0% and less than 30%, more than 0% and less than 10% May be greater than 0% and less than or equal to 5%.
  • the area of the area in which the passage area is provided is greater than 0% and less than 30% based on the entire horizontal cross-sectional area of one surface of the partition pattern provided in contact with the first electrode substrate, this is an effect to be achieved in the present application. Even in the case of manufacturing by area, it is possible to obtain the effect of removing bubbles generated between cell bonding processes.
  • the barrier rib pattern is disconnected to lower the adhesion characteristics. And the effect of confining the liquid substance can be relatively lowered.
  • the thickness of the passage area may be the same as the thickness of the partition pattern. At this time, the thickness of the passage region means the maximum length in the thickness direction of the partition pattern.
  • the thickness of the passage area is the same as the thickness of the barrier rib pattern, bubbles generated during the cell bonding process may be effectively removed, and when the passage area does not exist in the barrier rib pattern, bubbles are formed in the space partitioned by the barrier rib pattern. Can be trapped.
  • one surface of the barrier rib pattern may be provided in contact with the first electrode substrate except for the passage region, and the first electrode substrate of the barrier rib pattern may be provided.
  • the other surface opposite to one surface provided in contact with the second surface may be provided in contact with the second electrode substrate except for the passage area.
  • the thickness of the passage area may be 0.05 times to 0.95 times the thickness of the partition pattern. At this time, the thickness of the passage area means the maximum length in the thickness direction of the partition wall.
  • one surface of the partition pattern is provided with the entire surface including the passage area in contact with the first electrode substrate, and the first surface of the partition pattern
  • the other surface opposite to one surface provided in contact with the electrode substrate may be provided with the entire surface except the passage area in contact with the second electrode substrate.
  • the thickness of the passage area is 0.05 times to 0.95 times the thickness of the barrier rib pattern, bubbles generated during the cell bonding process may be effectively removed, and the barrier rib pattern may be lifted by external force received during development and air knife drying section. The phenomenon can be prevented.
  • FIG. 11 illustrates a SEM image of a section of a partition pattern in a variable transmittance film according to an exemplary embodiment of the present application. More specifically, FIG. 11 is a problem that may occur when the thickness of the passage area is the same as the thickness of the barrier rib pattern, and illustrates a phenomenon in which the barrier rib pattern is lifted by external force received while passing through the air knife drying section. .
  • the thickness of the passage region is 0.05 times to 0.95 times the thickness of the barrier rib pattern than when the thickness of the passage region is the same as the thickness of the barrier rib pattern.
  • the width s of the passage area may be 1 ⁇ m to 50 ⁇ m, and preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the width s of the passage area means a maximum length in a direction perpendicular to the thickness direction of the passage area.
  • the width of the passage area In the case of 1 ⁇ m or more, bubbles can be efficiently removed during the lamination process of the upper and lower plates.
  • FIG. 3 in the variable transmittance film according to the exemplary embodiment of the present application, the thickness q of the barrier rib pattern 1, the width s of the passage region 2, and the thickness t of the passage region are shown.
  • the form of the passage region is not particularly limited.
  • the closed figure is n square (n is an even number), and the passage area may be provided at each of at least one pair of edge regions facing each other of the n square.
  • Each of the passage regions provided in the at least one pair of edge regions facing each other means that the passage regions are respectively provided in a direction perpendicular to the pair of partition wall patterns facing each other in parallel.
  • the closed figure is a hexagon, and the passage region is provided in each of the pair of edge regions facing each other.
  • the first electrode substrate comprises a first substrate; And it may include a transparent conductive oxide layer provided on the first substrate.
  • the second electrode substrate may include a second substrate; And a metal layer, a metal oxide layer, a metal nitride layer, a metal oxynitride layer, or a metal alloy layer provided on the second substrate and provided to face the transparent conductive oxide layer.
  • the first substrate and the second substrate may be a glass substrate or a transparent plastic substrate having excellent transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproofness, but are not limited thereto.
  • the first substrate and the second substrate are each glass; Urethane resins; Polyimide resins; Polyester resins; (Meth) acrylate type polymer resin; It may be made of a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene.
  • the transparent conductive oxide layer included in the first electrode substrate may include a transparent conductive oxide.
  • the transparent conductive oxide examples include indium tin oxide (ITO), in 2 O 3 (indium oxide :), ingot gallium oxide (IGO), fluid doped tin oxide (FTO), aluminum doped zinc oxide (AZO), and gallium doped (GZO).
  • ITO indium tin oxide
  • IGO ingot gallium oxide
  • FTO fluid doped tin oxide
  • AZO aluminum doped zinc oxide
  • GZO gallium doped
  • Examples include, but are not limited to, Zinc Oxide (ATO), Antimony doped Tin Oxide (ATO), Indium doped Zinc Oxide (IZO), Niobium doped Titanium Oxide (NTO), Zink Oxide (ZnO), or Cesium Tungsten Oxide (CTO) It doesn't happen.
  • the forming of the transparent conductive oxide layer on the first substrate may use a method known in the art. More specifically, the forming of the transparent conductive oxide layer on the first substrate may use a deposition process or the like, but is not limited thereto.
  • the transparent conductive oxide layer included in the first electrode substrate may be provided on the front surface of the first substrate.
  • the metal layer, the metal oxide layer, the metal nitride layer, the metal oxynitride layer, or the metal alloy layer included in the second electrode substrate is provided on the second substrate and includes at least one of gold, silver, aluminum, copper, neodymium, molybdenum, and nickel. Selected from the group consisting of one metal, an oxide comprising at least one of said metals, a nitride comprising at least one of said metals, an oxynitride comprising at least one of said metals or an alloy comprising at least two of said metals It may include one or more.
  • the forming of the metal layer, the metal oxide layer, the metal nitride layer, the metal oxynitride layer, or the metal alloy layer on the second substrate may be performed by photolithography or photoresist. Methods known in the art, such as reverse offset, and the like, may be used.
  • the metal layer, the metal oxide layer, the metal nitride layer, the metal oxynitride layer or the metal alloy layer included in the second electrode substrate may be provided as a patterned layer, the line width of the pattern May be 1 ⁇ m to 20 ⁇ m. In this case, when the line width of the pattern is less than 1 ⁇ m, it is not only difficult to produce a large area, but also the driving speed of the variable transmittance film may be low due to high resistance, and the driving voltage may be high.
  • the thickness of the metal layer, the metal oxide layer, the metal nitride layer, the metal oxynitride layer, or the metal alloy layer included in the second electrode substrate may be 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the liquid material may be a solvent in which colored charged particles are dispersed.
  • the colored charged particles mean charged particles representing a color, and the color may represent a colored or achromatic color, and for example, may be black, but is not limited thereto and may be variously changed according to the purpose and properties of the invention. Can be.
  • the colored charged particles may serve to block light transmission when no voltage is applied.
  • the colored charged particles may include one or more of metal particles, inorganic particles, polymer particles, and combinations thereof. More specifically, the colored charged particles may include metal particles including elements such as aluminum, copper, silver, silicon, carbon, iron, nickel, gold, titanium, zinc, zirconium, tungsten, and combinations thereof; Polymer particles such as polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene, and polypropylene; It may be formed of inorganic particles such as carbon black, but is not limited thereto.
  • the viscosity of the liquid material may be 1cps to 1,000cps.
  • the colored charged particles may be inorganic particles, more preferably carbon black.
  • variable transmittance film may further include a release layer formed on one surface of the first electrode substrate and the second electrode substrate of the aforementioned variable transmittance film.
  • the method of forming the release layer is not particularly limited, but may be formed on one surface of the first electrode substrate and the second electrode substrate of the variable transmittance film after coating with a bar using a Mayer bar, and drying and UV curing.
  • the release layer is not particularly limited in material, but may be preferably made of a fluorine-based UV curable resin.
  • the release layer may have a thickness ranging from 10 nm to 1,000 nm, and when the thickness range is satisfied, colored charged particles in the liquid receiving layer may be prevented from adsorbing onto the electrode surface.
  • the smart window according to the exemplary embodiment of the present application may include a variable transmittance film and a voltage applying device electrically connected to the variable transmittance film.
  • the voltage application device is not particularly limited as long as it is a device capable of applying a voltage to the variable transmittance film.
  • the UV curable resin was coated on the ITO to a thickness of 30 ⁇ m.
  • a honeycomb pattern-shaped photo mask including a passage region having a width of 20 ⁇ m was positioned on the UV cured resin, irradiated with an ultraviolet light of 440 mJ / cm 2 , and then the uncured portion was organic.
  • the barrier rib pattern having a thickness of 30 ⁇ m was prepared on the first electrode substrate and the first electrode substrate by removing the same through a developing process using a stripping solution. The thickness of the prepared passage area was 30 ⁇ m, which was the same as the thickness of the partition pattern.
  • the passage region was formed in each of the pair of border regions of the hexagons constituting the honeycomb pattern, the shape of the passage region is as shown in Figs.
  • the area of the area provided with the passage area was about 2% based on the entire horizontal cross-sectional area of one surface of the partition pattern provided in contact with the ITO.
  • a resist ink mesh pattern having a thickness of 3 ⁇ m was formed by using a reverse offset process. After etching the Al oxynitride layer, a resist electrode was peeled off using an organic stripping solution to prepare a second electrode substrate.
  • the UV curable resin was coated on the ITO to a thickness of 30 ⁇ m.
  • a honeycomb pattern-shaped photo mask including a passage region having a width of 20 ⁇ m was positioned on the UV cured resin, irradiated with an ultraviolet light of 880 mJ / cm 2 , and then the uncured portion was The barrier rib pattern having a thickness of 30 ⁇ m was prepared on the first electrode substrate and the first electrode substrate by removing the same through a developing process using a stripping solution. 10 is an SEM image of one compartment of the partition pattern.
  • the passage area was formed in each of the pair of edge regions of the hexagons constituting the honeycomb pattern, the shape of the passage area is as shown in Figs.
  • the thickness of the prepared passage region was 5 ⁇ m, and the area of the region provided with the passage region was about 1.3% based on the entire horizontal cross-sectional area of one surface of the partition pattern provided in contact with the ITO.
  • a resist ink mesh pattern having a thickness of 3 ⁇ m was formed by using a reverse offset process. After etching the Al oxynitride layer, a resist electrode was peeled off using an organic stripping solution to prepare a second electrode substrate.
  • the passage area is as shown in FIGS. 4 and 9.
  • the prepared passage region had a thickness of 5 ⁇ m, and the area of the region provided with the passage region was about 1.3% based on the entire horizontal cross-sectional area of one surface of the partition pattern provided in contact with the ITO.
  • variable permeability films prepared according to Examples 1 and 2 whether or not bubbles were generated in the space partitioned by the partition wall pattern was photographed using a camera, which is illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 shows a variable permeability film injected with carbon black having a viscosity of 30 cps, photographing a section of a shape and a partition pattern in an overall cell
  • FIG. 6 shows a variable permeability injected with carbon black having a viscosity of 250 cps.
  • the film one section of the shape and the partition wall pattern in the overall cell is photographed.
  • Figure 7 is a variable permeability film injected with carbon black having a viscosity of 30 cps, photographed a section of the shape and the partition wall pattern in the overall cell
  • Figure 8 is a variable permeability injected with carbon black having a viscosity of 250 cps In the film, one section of the shape and the partition wall pattern in the overall cell is photographed.
  • FIG. 10 is a photograph showing that the partition pattern of one compartment according to the third embodiment is attached to the first electrode substrate.
  • 12 and 13 are photographs of the overall shape of the partition wall pattern according to Examples 3 and 4, respectively, and it was confirmed that the partition wall is properly attached on the ITO.
  • variable transmittance film according to the exemplary embodiment of the present application can remove bubbles generated during the cell bonding process even when manufactured in a large area, and thus can bring about an improved effect on the appearance of the cell. have.

Abstract

본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름은, 서로 대향하여 구비되는 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판; 및 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에 구비되고, 액체 물질 및 상기 액체 물질을 2개 이상의 공간으로 구획하는 격벽 패턴을 포함하는 액체 수용층을 포함하고, 상기 격벽 패턴 중 적어도 일부는 이웃한 공간을 연결하는 통로 영역을 포함한다.

Description

투과도 가변 필름 및 이를 포함하는 스마트 윈도우
본 출원은 2018년 4월 20일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0046381호 및 2018년 4월 20일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0046395호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 투과도 가변 필름 및 이를 포함하는 스마트 윈도우에 관한 것이다.
투과도 가변 필름은 외부에서 유입되는 빛의 투과와 차단이 용이하여, 건축용 스마트 윈도우, 자동차용 선루프 및 투명 디스플레이의 차광필름으로 활용될 수 있다. 이 때, 투과도 가변 필름은 양 기판 사이에 일정한 셀 갭(cell gap)을 유지하는 것이 필수적이다.
셀 갭 유지를 위한 방법으로는 볼 스페이서(Ball Spacer) 및 컬럼 스페이서(Column Spacer), 그리고 허니컴(Honeycomb) 패턴과 같은 격벽이 대표적으로 사용될 수 있다. 그러나, 볼 스페이서(Ball Spacer) 및 컬럼 스페이서(Column Spacer)의 경우, 대면적으로 수직으로 필름이 놓일 시에, 중력에 의해 액상이 하단으로 쏠리면서 발생하는 외관 불량 이슈가 발생되고 있다. 이에 따라, 투과도 가변 필름 분야에서는 격벽을 패턴화시키는 기술을 통해 외관 불량 이슈를 해결하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
본 출원은 투과도 가변 필름 및 이를 포함하는 스마트 윈도우를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는,
서로 대향하여 구비되는 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판; 및
상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에 구비되고, 액체 물질 및 상기 액체 물질을 2개 이상의 공간으로 구획하는 격벽 패턴을 포함하는 액체 수용층을 포함하고,
상기 격벽 패턴 중 적어도 일부는 이웃한 공간을 연결하는 통로 영역을 포함하는 것인 투과도 가변 필름을 제공한다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 상기 투과도 가변 필름을 포함하는 스마트 윈도우를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름은, 대면적으로 제조하는 경우에도, 셀 합착 공정 간 발생하는 기포를 제거할 수 있으므로, 셀의 외관에 있어서, 향상된 효과를 가져올 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름의 격벽 패턴의 형태를 예시한 도면이다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름의 격벽 패턴에 있어서, 서로 마주보는 한 쌍의 테두리 영역에 각각 통로 영역이 구비되는 형태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름의 통로 영역의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름의 격벽 패턴에 있어서, 서로 마주보는 2쌍 또는 3쌍의 테두리 영역에 각각 통로 영역이 구비되는 형태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 출원의 실시예 1에 따라 제조된 투과도 가변 필름 내의 격벽 내부 공간을 투과모드로 촬영한 OM 이미지이다.
도 6은 본 출원의 실시예 2에 따라 제조된 투과도 가변 필름 내의 격벽 내부 공간을 투과모드로 촬영한 OM 이미지이다.
도 7은 본 출원의 비교예 1에 따라 제조된 투과도 가변 필름 내의 격벽 내부 공간을 투과모드로 촬영한 OM 이미지이다.
도 8은 본 출원의 비교예 2에 따라 제조된 투과도 가변 필름 내의 격벽 내부 공간을 투과모드로 촬영한 OM 이미지이다.
도 9는 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름의 통로 영역의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 출원의 실시예 3에 따라 제조된 투과도 가변 필름 내의 격벽 패턴의 한 구획을 촬영한 SEM 이미지이다.
도 11 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름 내의 격벽 패턴의 한 구획을 촬영한 SEM 이미지이다.
도 12는 본 출원의 실시예 3에 따른 투과도 가변 필름의 제조과정에 있어서, 현상 공정을 거친 후의 격벽 패턴을 촬영한 사진이다.
도 13은 본 출원의 실시예 4에 따른 투과도 가변 필름의 제조과정에 있어서, 현상 공정을 거친 후의 격벽 패턴을 촬영한 사진이다.
[부호의 설명]
1: 격벽 패턴
2: 통로 영역
p: 격벽 패턴의 피치
q: 격벽 패턴의 두께
s: 통로 영역의 폭
t: 통로 영역의 두께
이하, 본 출원에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름은, 서로 대향하여 구비되는 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판; 및 상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에 구비되고, 액체 물질 및 상기 액체 물질을 2개 이상의 공간으로 구획하는 격벽 패턴을 포함하는 액체 수용층을 포함하고, 상기 격벽 패턴 중 적어도 일부는 이웃한 공간을 연결하는 통로 영역을 포함한다.
본 출원에 있어서, 투과도 가변 필름은 전압 인가 여부에 따라 광 투과율이 변화될 수 있는 필름을 의미한다. 이 때, 상기 광 투과율은 물질층 또는 경계면을 투과한 빛의 강도의 입사광 강도에 대한 비를 의미한다.
투과도 가변 소자를 구현하기 위해서는, 전압 인가 전·후의 광 투과율 변화가 약 10% 이상일 것이 필요하다. 보다 구체적으로, 상기 전압 인가 전·후의 광 투과율 변화가 약 10% 이상, 약 20% 이상, 약 40% 이상, 약 60% 이상, 또는 약 80% 이상일 수 있다.
본 출원에 있어서, "광" 이라 함은 가시광, 예를 들어 380nm 내지 780nm 범위의 파장을 갖는 광을 의미할 수 있다.
또한, 본 출원에서 구성 간 위치에 관하여 사용되는 "상"이라는 용어는 "위" 또는 "상부"에 대응하는 의미로 사용되며, 해당 위치를 갖는 구성이 다른 구성에 직접 접하면서 그 위에 존재하는 경우를 의미할 수도 있고, 이들 사이에 다른 구성이 존재하는 경우를 의미할 수도 있다.
통상적으로, 전기영동방식의 투과도 가변 필름을 제조하기 위해서는 2장의 전극 기판의 사용이 필수적이다. 또한, 투과도 가변 필름의 외관에 얼룩 생기는 현상 및 광학 특성의 불균일을 방지하기 위해서는 셀 갭 유지가 필요하다.
이 때, 셀 갭 유지를 위한 방법으로 패턴화되는 격벽이 대표적으로 사용될 수 있다. 그러나, 상/하판 필름의 합지하는 공정 중에 기포가 효율적으로 빠지지 않아, 격벽에 의해 구획되는 공간 내에 기포가 트랩 되는 문제점이 존재한다. 이와 같은 불량은 액상 물질의 점도가 높을수록 좀 더 심화되는 경향을 보이며, 셀의 신뢰성 평가시 기포 팽창 등으로 인해 더욱 심화되는 경향을 보이기 때문에, 셀의 외관 및 내구성 평가에서 큰 문제점으로 작용한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름은, 전술한 전기영동방식뿐만 아니라, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal), EC(electrochromic) 등과 같은 액체 기반의 셀에도 적용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름에 있어서, 상기 액상 물질을 2개 이상의 공간으로 구획하는 격벽 패턴을 포함하는 액체수용층은 롤투롤 포토리소그래피, 롤투롤 임프린팅, 포토리소그래피, 임프린팅 등과 같은 공정을 통해 형성될 수 있다. 이 때, 상기 격벽 패턴은 어느 하나의 전극 기판 상에, 아크릴계 또는 에폭시계 고분자층을 마련하고, 상기 고분자층을 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 상기 롤투롤 임프린팅 또는 임프린팅 공정은 잔막으로 인해 전극면이 노출되지 않다 구동전압이 높아지는 문제점을 발생할 수 있으므로, 상기 액체수용층은 롤투롤 포토리소그래피 또는 포토리소그래피 공정으로 형성하는 것이 보다 바람직하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 격벽 패턴은 연속하여 연결된 폐쇄도형들의 테두리 구조를 포함할 수 있다. 상기 폐쇄도형은 n 각형(n은 짝수)일 수 있고, 보다 구체적으로 상기 폐쇄도형은 사각형 또는 육각형일 수 있다. 도 1에 본 출원의 일 실시상태에 따른 격벽 패턴의 폐쇄도형이 육각형인 형태를 나타내었다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 격벽 패턴의 피치(pitch)는 100㎛ 내지 3,000㎛ 일 수 있고, 200㎛ 내지 3,000㎛ 일 수 있다. 이 때, 상기 격벽 패턴의 피치(pitch)는, 서로 인접하는 폐쇄도형들의 무게중심점 간의 거리(p)를 의미하며, 도 2에 상기 격벽 패턴의 피치(p)를 나타내었다.
상기 격벽 패턴의 피치가 100㎛ 이상인 경우에는 격벽 패턴의 면적비가 늘어남에 따라 헤이즈 증가와 같은 광학 특성 손실을 최소화 할 수 있고, 3,000㎛ 이하인 경우에는 셀 갭 불균일에 의한 얼룩 형상을 방지할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 격벽 패턴의 두께(q)는 5㎛ 내지 50㎛ 일 수 있으며, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛ 일 수 있다. 이 때, 격벽의 두께는 제1 전극 기판에 접하는 점으로부터 제2 전극 기판에 접하는 점까지의 최단 거리를 의미한다.
상기 격벽 패턴의 두께가 5㎛ 이상인 경우에는, 높은 농도의 액체 물질의 용해도 문제로 인한 석출 불량 이슈를 방지할 수 있고, 50㎛ 이하인 경우에는 투과 가변 범위를 확보하기 용이할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 격벽 패턴 중 적어도 일부는 이웃한 공간을 연결하는 통로 영역을 포함할 수 있다. 상기 통로 영역은 상기 격벽 패턴의 일부 영역을 패터닝하는 과정을 통해 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 격벽 패턴의 일면은 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되고, 상기 격벽 패턴의 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 일면에 대향하는 다른 일면은 상기 제2 전극 기판에 접하여 구비된다. 이 때, 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 상기 격벽 패턴의 일면의 수평 단면적 전체를 기준으로, 상기 통로 영역이 구비되는 영역의 면적은 0% 초과 30% 이하일 수 있고, 0% 초과 10% 이하일 수 있으며, 0% 초과 5% 이하일 수 있다. 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 상기 격벽 패턴의 일면의 수평 단면적 전체를 기준으로, 상기 통로 영역이 구비되는 영역의 면적이 0% 초과 30% 이하인 경우에, 본 출원에서 달성하고자 하는 효과인 대면적으로 제조하는 경우에도 셀 합착 공정 간 발생하는 기포를 제거할 수 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 상기 격벽 패턴의 일면의 수평 단면적 전체를 기준으로, 상기 통로 영역이 구비되는 영역의 면적이 30%를 초과하는 경우에는 격벽 패턴이 단선되어 부착특성이 저하될 수 있고, 액체 물질을 가두는 효과가 상대적으로 저하될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 통로 영역의 두께는 상기 격벽 패턴의 두께와 동일할 수 있다. 이 때, 상기 통로 영역의 두께는 격벽 패턴의 두께 방향으로의 최대 길이를 의미한다.
상기 통로 영역의 두께가 상기 격벽 패턴의 두께와 동일한 경우, 셀 합착 공정 중 발생하는 기포를 효과적으로 제거할 수 있으며, 상기 격벽 패턴 내에 통로 영역이 존재하지 않는 경우에는 격벽 패턴에 의해 구획되는 공간 내에 기포가 트랩될 수 있다.
상기 통로 영역의 두께가 상기 격벽 패턴의 두께와 동일한 경우에, 상기 격벽 패턴의 일면은 상기 통로 영역을 제외한 전체면이 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비될 수 있고, 상기 격벽 패턴의 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 일면에 대향하는 다른 일면은, 상기 통로 영역을 제외한 전체면이 상기 제2 전극 기판에 접하여 구비될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 통로 영역의 두께는 상기 격벽 패턴의 두께의 0.05배 내지 0.95배일 수 있다. 이 때, 상기 통로 영역의 두께는 격벽의 두께 방향으로의 최대 길이를 의미한다.
상기 통로 영역의 두께가 상긱 격벽 패턴의 두께의 0.05배 내지 0.95배인 경우에, 상기 격벽 패턴의 일면은 상기 통로 영역을 포함한 전체면이 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되고, 상기 격벽 패턴의 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 일면에 대향하는 다른 일면은, 상기 통로 영역을 제외한 전체면이 상기 제2 전극 기판에 접하여 구비될 수 있다.
상기 통로 영역의 두께가 상기 격벽 패턴의 두께의 0.05배 내지 0.95배인 경우, 셀 합착 공정 중 발생하는 기포를 효과적으로 제거할 수 있으며, 현상 및 Air Knife 건조 구간을 지나면서 받는 외력에 의해 격벽 패턴이 들뜨는 현상을 방지할 수 있다.
하기 도 11에 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름 내의 격벽 패턴의 한 구획을 촬영한 SEM 이미지를 나타내었다. 보다 구체적으로, 하기 도 11은 상기 통로 영역의 두께가 상기 격벽 패턴의 두께와 동일한 경우에 발생할 수 있는 문제점으로서, 현상 및 Air Knife 건조 구간을 지나면서 받는 외력에 의해 격벽 패턴이 들뜨는 현상을 나타낸 것이다.
따라서, 본 출원의 일 실시상태에서는, 상기 통로 영역의 두께가 상기 격벽 패턴의 두께와 동일한 경우보다 상기 통로 영역의 두께가 상기 격벽 패턴의 두께의 0.05배 내지 0.95배인 경우가 더욱 바람직하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 통로 영역의 폭(s)은 1㎛ 내지 50㎛ 일 수 있고, 바람직하게는 5㎛ 내지 50㎛ 일 수 있다. 이 때, 상기 통로 영역의 폭(s)은 통로 영역의 두께 방향에 수직한 방향으로의 최대 길이를 의미한다.
상기 통로 영역의 폭이 1㎛ 이상인 경우에는 상/하판 필름의 합지하는 공정 중에 기포가 효율적으로 제거될 수 있다. 도 3에 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름에 있어서, 격벽 패턴(1)의 두께(q), 통로 영역(2)의 폭(s), 통로 영역의 두께(t)를 표시하였다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 통로 영역의 형태는 특별히 한정하지는 않는다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 폐쇄도형은 n 각형(n은 짝수)이고, 상기 n 각형의 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 테두리 영역에 각각 상기 통로 영역이 구비될 수 있다. 상기 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 테두리 영역에 각각 상기 통로 영역이 구비되는 것은, 서로 평행하게 마주보는 한 쌍의 격벽 패턴에 수직한 방향으로 각각 상기 통로 영역이 구비되는 것을 의미한다. 도 2에 폐쇄도형은 육각형이고, 상기 육각형의 서로 마주보는 한 쌍의 테두리 영역에 각각 상기 통로 영역이 구비되는 형태를 나타내었다.
상기 서로 마주보는 한 쌍의 테두리 영역에 각각 상기 통로 영역이 구비되는 경우, 2쌍 또는 3쌍의 테두리 영역에 각각 상기 통로가 구비되는 경우에 비하여, 셀 내의 수직 방향으로의 액상 물질의 이동이 자유롭지 않기 때문에, 투과도 가변 필름을 수직으로 놓을 시에 중력에 의해 액상 물질이 몰리는 현상, 예컨대 중력 불량 현상을 방지할 수 있다. 도 4에 전술한 2쌍 또는 3쌍의 테두리 영역에 각각 상기 통로 영역이 구비되는 형태를 예시하였다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극 기판은 제1 기재; 및 상기 제1 기재 상에 구비되는 투명 전도성 산화물층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극 기판은 제2 기재; 및 상기 제2 기재 상에 구비되고 상기 투명 전도성 산화물층에 대향하여 구비되는 금속층, 금속 산화물층, 금속 질화물층, 금속 산질화물층 또는 금속 합금층을 포함할 수 있다.
상기 제1 기재 및 제2 기재는 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기재 또는 투명 플라스틱 기재가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 전자 소자에 통상적으로 사용되는 투명 기재이면 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 제1 기재 및 제2 기재는 각각 유리; 우레탄 수지; 폴리이미드 수지; 폴리에스테르 수지; (메타)아크릴레이트계 고분자 수지; 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지 등으로 이루어진 것이 될 수 있다.
상기 제1 전극 기판에 포함되는 투명 전도성 산화물층은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
상기 투명 전도성 산화물로는 ITO(Indium Tin Oxide), In2O3(indium oxide:), IGO(indium galium oxide), FTO(Fluor doped Tin Oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide), GZO(Galium doped Zinc Oxide), ATO(Antimony doped Tin Oxide), IZO(Indium doped Zinc Oxide), NTO(Niobium doped Titanium Oxide), ZnO(Zink Oxide), 또는 CTO(Cesium Tungsten Oxide) 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 기재 상에 상기 투명 전도성 산화물층을 형성하는 단계는 당 기술분야에 알려진 방법을 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 기재 상에 상기 투명 전도성 산화물층을 형성하는 단계는 증착 공정 등을 이용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극 기판에 포함되는 투명 전도성 산화물층은 상기 제1 기재 상에 전면으로 구비될 수 있다.
상기 제2 전극 기판에 포함되는 금속층, 금속 산화물층, 금속 질화물층, 금속 산질화물층 또는 금속 합금층은 제2 기재 상에 구비되며, 금, 은, 알루미늄, 구리, 네오디뮴, 몰리브덴, 니켈 중 적어도 하나의 금속, 상기 금속 중 1 이상을 포함하는 산화물, 상기 금속 중 1 이상을 포함하는 질화물, 상기 금속 중 1 이상을 포함하는 산질화물 또는 상기 금속 중 2 이상을 포함하는 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 기재 상에 상기 금속층, 금속 산화물층, 금속 질화물층, 금속 산질화물층 또는 금속 합금층을 형성하는 단계는 포토리소그래피(photolithography), 포토레지스트(photoresist), 리버스오프셋 등과 같은 당 기술분야에 알려진 방법을 이용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 전극 기판에 포함되는 금속층, 금속 산화물층, 금속 질화물층, 금속 산질화물층 또는 금속 합금층은 패턴화된 층으로 구비될 수 있으며, 상기 패턴의 선폭은 1㎛ 내지 20㎛ 일 수 있다. 이 때, 상기 패턴의 선폭이 1㎛ 미만인 경우에는, 대면적으로 제작하기 어려울 뿐만 아니라, 높은 저항으로 인해 투과도 가변 필름의 구동 속도가 느려지고, 구동 전압이 높아질 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 전극 기판에 포함되는 금속층, 금속 산화물층, 금속 질화물층, 금속 산질화물층 또는 금속 합금층의 두께는 0.1㎛ 내지 10㎛ 일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 액체 물질은 유색 대전 입자가 분산된 용매일 수 있다.
상기 유색 대전 입자는 색을 나타내는 대전 입자를 의미하고, 상기 색은 유채색 또는 무채색 등을 나타낼 수 있고, 예를 들어 검정색일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 발명의 목적 및 성질에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
상기 유색 대전 입자는 전압을 인가하지 않은 경우, 광의 투과를 차단하는 역할을 수행할 수 있다.
상기, 유색 대전 입자는 금속 입자, 무기질 입자, 폴리머 입자 및 이들의 조합 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유색 대전 입자는 알루미늄, 구리, 은, 실리콘, 탄소, 철, 니켈, 금, 티타늄, 아연, 지르코늄, 텅스텐 등의 원소 및 이들의 조합을 포함하는 금속 입자; 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리머 입자; 카본 블랙 등과 같은 무기질 입자 등으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 액체 물질의 점도는 1cps 내지 1,000cps 일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유색 대전 입자는 무기질 입자일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 카본 블랙일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름은 전술한 투과도 가변 필름의 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판의 일면에 각각 형성된 이형층을 추가적으로 더 구비할 수 있다.
상기 이형층의 형성방법은 특별히 제한하지는 않으나, 메이어바를 이용한 바 코팅 후, 건조 및 UV경화 과정을 거쳐 상기 투과도 가변 필름의 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판의 일면에 형성된 것일 수 있다.
상기 이형층은 재료는 특별히 한정하지는 않으나, 바람직하게는 불소 계열의 UV 경화 수지로 이루어진 것일 수 있다.
상기 이형층의 두께 범위는 10nm 내지 1,000nm 일 수 있으며, 상기 두께 범위를 만족할 경우에는 액체 수용층 내 유색 대전 입자가 전극 표면으로 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
상기 표면 이형층 필름을 추가적으로 구비함으로써, 액체 수용층 내 유색 대전 입자가 전극 표면으로 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 스마트 윈도우는, 전술한 투과도 가변 필름 및 상기 투과도 가변 필름에 전기적으로 연결된 전압 인가 장치를 포함할 수 있다.
상기 전압 인가 장치는 상기 투과도 가변 필름에 전압을 인가할 수 있는 장치이면 특별히 제한되지 않는다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
<실시예 1>
PET 기재 상에 스퍼터링 공정으로 ITO를 전면으로 증착한 후, UV 경화 수지를 상기 ITO 상에 30㎛의 두께로 코팅하였다. 20㎛의 폭을 가지는 통로 영역이 포함된 허니컴 패턴 형상의 포토 마스크를 이용하여 상기 UV 경화 수지 상에 위치시키고, 자외선을 이용하여 440 mJ/cm2의 노광량으로 조사한 후, 미경화된 부분을 유기 박리액을 이용한 현상 공정을 통해 제거하여 제1 전극 기판 및 상기 제1 전극 기판 상에 30㎛의 두께를 가지는 격벽 패턴을 제조하였다. 제조된 통로 영역의 두께는 격벽 패턴의 두께와 동일하게 30㎛ 였다. 상기 통로 영역은 허니컴 패턴을 구성하는 육각형의 서로 마주보는 한 쌍의 테두리 영역에 각각 형성하였고, 상기 통로 영역의 형태는 하기 도 2 및 도 3과 같다. 상기 ITO에 접하여 구비되는 상기 격벽 패턴의 일면의 수평 단면적 전체를 기준으로, 상기 통로 영역이 구비되는 영역의 면적은 약 2% 였다.
PET 기재 상에 Al 산질화물이 포함된 금속을 200nm 두께로 증착하여 금속 산질화물층을 형성한 후, 리버스 오프셋 공정을 이용하여 3㎛의 두께를 갖는 레지스트 잉크 메쉬 패턴을 형성하였다. 상기 Al 산질화물층을 식각한 후 유기 박리액을 사용하여 레지스트 잉크를 박리하여 제2 전극 기판을 제조하였다.
격벽 패턴이 형성된 상기 제1 전극 기판 및 상기 제2 전극 기판의 일면에 실란트를 도포한 후 점도 30cps인 카본 블랙을 주입 후 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판을 라미네이션하였다. 상기 실란트의 UV 경화 과정을 거쳐 최종적으로 투과도 가변 필름을 제조하였다.
<실시예 2>
점도가 250cps인 카본 블랙을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
<실시예 3>
PET 기재 상에 스퍼터링 공정으로 ITO를 전면으로 증착한 후, UV 경화 수지를 상기 ITO 상에 30㎛의 두께로 코팅하였다. 20㎛의 폭을 가지는 통로 영역이 포함된 허니컴 패턴 형상의 포토 마스크를 이용하여 상기 UV 경화 수지 상에 위치시키고, 자외선을 이용하여 880 mJ/cm2의 노광량으로 조사한 후, 미경화된 부분을 유기 박리액을 이용한 현상 공정을 통해 제거하여 제1 전극 기판 및 상기 제1 전극 기판 상에 30㎛의 두께를 가지는 격벽 패턴을 제조하였다. 도 10은 격벽 패턴의 한 구획을 촬영한 SEM 이미지이다. 상기 통로 영역은 허니컴 패턴을 구성하는 육각형의 서로 마주보는 한 쌍의 테두리 영역에 각각 형성하였고, 상기 통로 영역의 형태는 하기 도 2 및 도 9와 같다. 제조된 통로 영역의 두께는 5㎛ 이고, 상기 ITO에 접하여 구비되는 상기 격벽 패턴의 일면의 수평 단면적 전체를 기준으로, 상기 통로 영역이 구비되는 영역의 면적은 약 1.3% 였다.
PET 기재 상에 Al 산질화물이 포함된 금속을 200nm 두께로 증착하여 금속 산질화물층을 형성한 후, 리버스 오프셋 공정을 이용하여 3㎛의 두께를 갖는 레지스트 잉크 메쉬 패턴을 형성하였다. 상기 Al 산질화물층을 식각한 후 유기 박리액을 사용하여 레지스트 잉크를 박리하여 제2 전극 기판을 제조하였다.
격벽이 형성된 상기 제1 전극 기판 및 상기 제2 전극 기판의 일면에 실란트를 도포한 후 점도 30cps인 카본 블랙을 주입 후 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판을 라미네이션하였다. 상기 실란트의 UV 경화 과정을 거쳐 최종적으로 투과도 가변 필름을 제조하였다.
<실시예 4>
허니컴 패턴을 구성하는 육각형의 서로 마주보는 3쌍의 테두리 영역에 각각 통로 영역을 형성한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 제조하였다.
상기 통로 영역의 형태는 하기 도 4 및 도 9와 같다. 제조된 통로 영역의 두께는 5㎛ 이고, 상기 ITO에 접하여 구비되는 상기 격벽 패턴의 일면의 수평 단면적 전체를 기준으로, 상기 통로 영역이 구비되는 영역의 면적은 약 1.3% 였다.
<비교예 1>
통로 영역이 구비되지 않은 격벽 패턴을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
<비교예 2>
통로 영역이 구비되지 않은 격벽 패턴을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 제조하였다.
<실험예 1>
실시예 1 및 2에 따라 제조된 투과도 가변 필름에 있어서, 격벽 패턴에 의해 구획되는 공간의 기포 발생 여부를 카메라를 이용하여 촬영하였고, 이를 도 5 및 도 6에 나타내었다.
구체적으로, 도 5는 점도가 30cps인 카본 블랙이 주입된 투과도 가변 필름에 있어서, 전반적인 셀 내의 형상 및 격벽 패턴의 한 구획을 촬영한 것이며, 도 6은 점도가 250cps인 카본 블랙이 주입된 투과도 가변 필름에 있어서, 전반적인 셀 내의 형상 및 격벽 패턴의 한 구획을 촬영한 것이다.
도 5 및 도 6에서 확인한 바와 같이, 패턴화된 격벽에 의해 구획되는 공간에 기포가 발생하지 않았음을 확인할 수 있었다.
비교예 1 및 2에 따라 제조된 투과도 가변 필름에 있어서, 격벽 패턴에 의해 구획되는 공간의 기포 발생 여부를 카메라를 이용해 촬영하였고, 이를 도 7 및 도 8에 나타내었다.
구체적으로, 도 7은 점도가 30cps인 카본 블랙이 주입된 투과도 가변 필름에 있어서, 전반적인 셀 내의 형상 및 격벽 패턴의 한 구획을 촬영한 것이며, 도 8은 점도가 250cps인 카본 블랙이 주입된 투과도 가변 필름에 있어서, 전반적인 셀 내의 형상 및 격벽 패턴의 한 구획을 촬영한 것이다.
도 7 및 도 8에서 확인한 바와 같이, 패턴화되지 않은 격벽에 의해 구획되는 공간에 기포가 발생하였음을 확인할 수 있었다.
<실험예 2>
실시예 3 및 실시예 4의 투과도 가변 필름의 제조 과정에 있어서, 현상 공정을 거친 후 카본 블랙 주입과정 전의 격벽 패턴을 카메라를 이용하여 촬영하였고, 이를 도 10, 도 12 및 도 13에 나타내었다.
보다 구체적으로, 도 10은 실시예 3에 따른 한 구획의 격벽 패턴이 제1 전극 기판과 부착되어 있는 것을 촬영한 것이다. 또한, 도 12 및 도 13은 각각 실시예 3 및 4에 따른 격벽 패턴의 전반적인 형태를 촬영한 사진이고, 격벽이 ITO 상에 제대로 부착되어 있음을 확인할 수 있었다.
상기 결과와 같이, 본 출원의 일 실시상태에 따른 투과도 가변 필름은, 대면적으로 제조하는 경우에도, 셀 합착 공정 간 발생하는 기포를 제거할 수 있으므로, 셀의 외관에 있어서, 향상된 효과를 가져올 수 있다.

Claims (17)

  1. 서로 대향하여 구비되는 제1 전극 기판 및 제2 전극 기판; 및
    상기 제1 전극 기판과 상기 제2 전극 기판 사이에 구비되고, 액체 물질 및 상기 액체 물질을 2개 이상의 공간으로 구획하는 격벽 패턴을 포함하는 액체 수용층을 포함하고,
    상기 격벽 패턴 중 적어도 일부는 이웃한 공간을 연결하는 통로 영역을 포함하는 것인 투과도 가변 필름.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 격벽 패턴의 일면은 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되고,
    상기 격벽 패턴의 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 일면에 대향하는 다른 일면은 상기 제2 전극 기판에 접하여 구비되는 것인 투과도 가변 필름.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 상기 격벽 패턴의 일면의 수평 단면적 전체를 기준으로,
    상기 통로 영역이 구비되는 영역의 면적은 0% 초과 30% 이하인 것인 투과도 가변 필름.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 통로 영역의 두께는 상기 격벽 패턴의 두께와 동일한 것인 투과도 가변 필름.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 격벽 패턴의 일면은 상기 통로 영역을 제외한 전체면이 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되고,
    상기 격벽 패턴의 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 일면에 대향하는 다른 일면은, 상기 통로 영역을 제외한 전체면이 상기 제2 전극 기판에 접하여 구비되는 것인 투과도 가변 필름.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 통로 영역의 두께는 상기 격벽 패턴의 두께의 0.05배 내지 0.95배인 것인 투과도 가변 필름.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 격벽 패턴의 일면은 상기 통로 영역을 포함한 전체면이 상기 제1 전극 기판에 접하여 구비되고,
    상기 격벽 패턴의 제1 전극 기판에 접하여 구비되는 일면에 대향하는 다른 일면은, 상기 통로 영역을 제외한 전체면이 상기 제2 전극 기판에 접하여 구비되는 것인 투과도 가변 필름.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 격벽 패턴의 두께는 5㎛ 내지 50㎛인 것인 투과도 가변 필름.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 통로 영역의 폭은 1㎛ 내지 50㎛인 것인 투과도 가변 필름.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 격벽 패턴은 연속하여 연결된 폐쇄도형들의 테두리 구조를 포함하는 것인 투과도 가변 필름.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 폐쇄도형은 n 각형(n은 짝수)이고,
    상기 n 각형의 서로 마주보는 적어도 한 쌍의 테두리 영역에 각각 상기 통로 영역이 구비되는 것인 투과도 가변 필름.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 격벽 패턴의 피치(Pitch)는 100㎛ 내지 3,000㎛인 것인 투과도 가변 필름.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 액체 물질은 유색 대전 입자가 분산된 용매를 포함하는 것인 투과도 가변 필름.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 유색 대전 입자는 금속 입자, 무기질 입자, 폴리머 입자 및 이들의 조합 중 1종 이상을 포함하는 것인 투과도 가변 필름.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 액체 물질의 점도는 1cps 내지 1,000cps인 것인 투과도 가변 필름.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 전극 기판은 제1 기재; 및 상기 제1 기재 상에 구비되는 투명 전도성 산화물층을 포함하고,
    상기 제2 전극 기판은 제2 기재; 및 상기 제2 기재 상에 구비되고, 상기 투명 전도성 산화물층에 대향하여 구비되는 금속층, 금속 산화물층, 금속 질화물층, 금속 산질화물층 또는 금속 합금층을 포함하는 것인 투과도 가변 필름.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 따른 투과도 가변 필름; 및 상기 투과도 가변 필름에 전기적으로 연결된 전압 인가 장치를 포함하는 스마트 윈도우.
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